ÇEŞME YARIMADASI İÇİN RÜZGAR BİLGİSİ ANALİZİ VE RÜZGAR HIZI ÖNGÖRÜSÜ



Benzer belgeler
Çeşme Yarımadası İçin Rüzgar Bilgisi Analizi Ve

Regresyon Analizi Kullanılarak Kısa Dönem Yük Tahmini. Short-Term Load Forecasting using Regression Analysis

Türkiye deki İş Kazalarının Box-Jenkins Tekniği ile İncelenmesi. Doç. Dr. Arzu ALTIN YAVUZ Ar. Gör. Barış ERGÜL Ar. Gör. Ebru GÜNDOĞAN AŞIK

ENERJĐ ELDESĐNDE ORTALAMA RÜZGAR HIZI ÖLÇÜM ARALIĞI ve HELLMANN KATSAYISININ ÖNEMĐ: SÖKE ÖRNEĞĐ

Fatih Kölmek. ICCI Uluslararası Enerji ve Çevre Fuarı ve Konferansı 25 Nisan 2012, İstanbul, Türkiye

Geriye Yayılım ve Levenberg Marquardt Algoritmalarının YSA Eğitimlerindeki Başarımlarının Dinamik Sistemler Üzerindeki Başarımı. Mehmet Ali Çavuşlu

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

A. SCI ve SCIE Kapsamındaki Yayınlar

BAZI İLLER İÇİN GÜNEŞ IŞINIM ŞİDDETİ, GÜNEŞLENME SÜRESİ VE BERRAKLIK İNDEKSİNİN YENİ ÖLÇÜMLER IŞIĞINDA ANALİZİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ AKADEMİK ÖZGEÇMİŞ FORMU

Ö Z G E Ç M İ Ş. 1. Adı Soyadı: Mustafa GÖÇKEN. 2. Doğum Tarihi: 12 Haziran Unvanı: Yrd. Doç. Dr. 4. Öğrenim Durumu: Ph.D.

Bizim bu projeyi lego parçalarına indirgeyerek yaptığımız robotumuz ise şu şekildedir:

TUĞLA VE KİREMİT FABRİKALARININ HAVA KİRLİLİĞİNE KATKILARININ YAPAY SİNİR AĞI MODELLEMESİ İLE ARAŞTIRILMASI

SPATIAL STATISTICAL ANALYSIS OF THE EFFECTS OF URBAN FORM INDICATORS ON ROAD-TRAFFIC NOISE EXPOSURE OF A CITY IN SOUTH KOREA

Küçük Ölçekli Rüzgar Türbinlerinin İzmir Bölgesindeki Yıllık Üretimlerinin Belirlenmesi

YAPAY SİNİR AĞI KULLANARAK DEPREM EĞİLİMİNİN KESTİRİMİ. Umut FIRAT

Doç. Dr. Raşit ATA. ÖĞRENİM DURUMU Derece Üniversite Bölüm / Program Yıllar Lisans Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği

RÜZGAR ENERJİSİ KAYNAĞI VE BELİRSİZLİK

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Yrd.Doç.Dr.Esra Tunç Görmüş. 1.Hafta

Kısa-Dönem Rüzgâr Hızının Tahmininde Otoregresif ve Yapay SinirAğları Tabanlı Yeni Bir Hibrit Yaklaşım

Elazığ'daki Hava Şartları ve Güneşlenme Şiddetinin Modellenmesi

Abs tract: Key Words: Fırat SALMANOĞLU Numan S. ÇETİN

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ ULAŞTIRMA SEKTÖRÜNÜN ENERJİ TALEBİNİN MODELLENMESİ VE SÜRDÜRÜLEBİLİR POLİTİKALAR

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli

YAPAY SĠNĠR AĞI GERĠ YAYINIM ALGORĠTMASI KULLANILARAK RÜZGÂR HIZI TAHMĠNĠ

İzmir İli Enerji Tesislerinin Çevresel Etkileri - RES

MOCKUS HİDROGRAFI İLE HAVZA & TAŞKIN MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: KIZILCAHAMAM(ANKARA)

ONDOKUZ MAYIS ÜNĐVERSĐTESĐ YERLEŞKESĐ RÜZGAR ENERJĐSĐ POTANSĐYELĐNĐN DÖNEMSEL DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

Burr Dağılımı Kullanılarak Rüzgar Enerjisi Potansiyeli Tahmini

KÜÇÜK ÖLÇEKLİ RÜZGAR TÜRBİNLERİNİN İZMİR BÖLGESİNDEKİ YILLIK ÜRETİMLERİNİN BELİRLENMESİ

İstatistiksel metotlar ve yapay sinir ağları kullanarak kısa dönem çok adımlı rüzgâr hızı tahmini

ÖZGEÇMİŞ. Doktora Tezi: Nonlinear Dynamical State Feedback Design for Tracking and Chaotification. Görev Ünvanı Görev Yeri Yıl

KahramanmaraĢ Sütçü Ġmam Üniversitesi Ana Kampüste Rüzgar Enerji Potansiyeli AraĢtırması ve Değerlendirmesi

Türkiye nin Mühendislikteki Bilimsel Yayın Performansı

TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ. Mustafa ÇALIŞKAN EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şubesi Müdür Vekili

Avrasya Ekonomik Birliği Elektrik Piyasası Entegrasyonu Kapsamında Kırgızistan ın Enerji Tüketim Projeksiyonu

T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü. Rüzgar Enerjisi Tahmin Sistemi RETS. 5 Mart 2010

Tüketici Fiyat Endeksinin Uyarlamalı Ağa Dayalı Bulanık Çıkarım Sistemi ile Kestirimi

İSTATİSTİKSEL PROSES KONTROLÜ

Şifrebilimde Yapay Sinir Ağları

SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ/İŞLETME ANABİLİM DALI (DR) SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ/İŞLETME ANABİLİM DALI (YL) (TEZLİ)

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

KİNETİK MODEL PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN OPTİMİZASYON TEKNİKLERİNİN KIYASLANMASI

Erdem Işık Accepted: January ISSN : erdemis@firat.edu.tr Elazig-Turkey

RÜZGAR ENERJİSİ VE SİVAS ŞARTLARINDA RÜZGAR SANTRALİ TASARIMI

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ DOKTORA YETERLİK SINAVI YÖNETMELİĞİ

ALANSAL VARİOGRAM YÖNTEMİ İLE KISA SÜRELİ RÜZGAR ENERJİSİ TAHMİNİ 4. İZMİR RÜZGAR SEMPOZYUMU

Doktora Sayısal Yöntemler İstanbul Üniversitesi 2015 Yüksek Ortaöğretim Matematik Öğretmenliği Selçuk Üniversitesi 2005

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI AKIŞ DİYAGRAMI

EN BÜYÜK OLASILIK YÖNTEMİ KULLANILARAK BATI ANADOLU NUN FARKLI BÖLGELERİNDE ALETSEL DÖNEM İÇİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

Curriculum Vitae. Fatih Onur Hocaoğlu. Personal Data: Education: Military Task: Administrative History:

RETScreen International ve ALWIN Yazılımları Kullanılarak Rüzgar Enerji Santrali Proje Analizi

Kablosuz Sensör Ağlar ve Eniyileme. Tahir Emre KALAYCI. 21 Mart 2008

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRENCİLERİNİN BAŞARI NOTLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ. Tamer Yılmaz, Barış Yılmaz, Halim Sezici 1 ÖZET

RÜZGAR ÇİFTLİĞİ POTANSİYELİNİN GÜVENİLİRLİĞE DAYALI TEORİK DAĞILIMI

Kentsel Hava Kirliliği Riski için Enverziyon Tahmini

PSM 11 PEM YAKIT HÜCRELERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ

ILISU (HASANKEYF) BARAJINA ALTERNATİF OLARAK GÜNEŞ ENERJİSİ

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ GÖKÇEADA NIN ELEKTRİK ENERJİSİ İHTİYACININ RÜZGAR ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI

YELİ VE MEVCUT YATIRIMLAR

ELEKTRİK DAĞITIM ŞEBEKELERİNDE TALEP TAHMİNİ

RÜZGAR ENERJİSİ KAYNAĞI VE BELİRSİZLİK

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARINDAN 500 kw A KADAR LİSANSSIZ ENERJİ ÜRETİMİ VE FİZİBİLİTE ANALİZİ

Yrd.Doç. Dr. Tülin ÇETİN

Ege Denizi Rüzgar Atlası ve Deniz Üstü Rüzgar Ölçümleri

Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Bornova ĐZMĐR Bornova ĐZMĐR

Uluslararası Yavuz Tüneli

KARABÜK İÇİN DERECE-ZAMAN HESAPLAMALARI DEGREE-TIME CALCULATIONS FOR KARABÜK

ÜLKEMİZDE ELEKTRİK ENERJİSİNİN BUGÜNÜ VE YARINI

Rüzgâr Enerji Santrallerinin İnsan Kaynakları ve İstihdam Açısından Önemi

Bir Fotovoltaik Güç Sisteminin Üretiminin Çok Boyutlu Tahmin Filtreleri ile Modellenmesi

SÜREKLİ DOĞAL GERİLİM VERİLERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ, DEPREM ve YAĞIŞLARLA İLİŞKİSİ

YÜK TAHMİNİ İÇİN GELİŞTİRİLEN MATEMATİKSEL MODELLEME VE UYGULAMASI

Onur ELMA TÜRKIYE DE AKILLI ŞEBEKELER ALT YAPISINA UYGUN AKILLI EV LABORATUVARI. Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği

GÜNEYBATI KARADENİZ DALGA VERİLERİ İLE PARAMETRİK DALGA MODELLEMESİ

Zamansal Veri Madenciliği ve Anomali Tespiti için Bir Uygulama

DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ZAFER DALAR ÖZGEÇMİŞ VE ESER LİSTESİ

FİNANSAL RİSK ANALİZİNDE KARMA DAĞILIM MODELİ YAKLAŞIMI * Mixture Distribution Approach in Financial Risk Analysis

ISSN : Hatay-Turkey YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI İLE TAHTAKÖPRÜ BARAJINDAKİ AYLIK BUHARLAŞMA TAHMİNİ

Elena Battini SÖNMEZ Önder ÖZBEK N. Özge ÖZBEK. 2 Şubat 2007

Abs tract: Key Words: Can COŞKUN Mustafa ERTÜRK Zuhal OKTAY İbrahim DİNÇER

Yüksek Dereceli Bulanık Zaman Serisi Yaklaşımı İle Türkiye Enflasyon Öngörüsü

RÜZGAR ÇİFTLİĞİ POTANSİYELİNİN GÜVENİLİRLİĞE DAYALI TEORİK DAĞILIMI

SEDAT ERSÖZ ÖZGEÇMİŞ VE YAYIN BİLGİLERİ

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

SEZGİSEL ALGORİTMA KULLANILARAK RÜZGÂR ÇİFTLİKLERİNİN GÜÇ SİSTEMİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Öğr. Gör. Mehmet Fatih Tefek Doç. Dr.

ATAŞEHİR İLÇESİ HAVA KALİTESİ ÖLÇÜMLERİ DEĞERLENDİRMESİ

Appendix C: İstatistiksel Çıkarsama

DENEY-2 ANİ DEĞER, ORTALAMA DEĞER VE ETKİN DEĞER

Yrd. Doç. Dr. Ersin ASLAN

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

Emisyon Envanteri ve Modelleme. İsmail ULUSOY Çevre Mühendisi Ennotes Mühendislik

YTÜ İktisat Bölümü EKONOMETRİ I Ders Notları

Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği (İngilizce)

2. REGRESYON ANALİZİNİN TEMEL KAVRAMLARI Tanım

Kinematik Modeller. Kesikli Hale Getirilmiş Sürekli Zaman Kinematik Modeller: Rastgele giriş yok ise hareketi zamanın bir polinomu karakterize eder.

GÜNEŞ ENERJİSİ II. BÖLÜM

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 3 s Ekim 2006

ortalama ve ˆ ˆ, j 0,1,..., k

Transkript:

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 57 ÇEŞME YARIMADASI İÇİN RÜZGAR BİLGİSİ ANALİZİ VE RÜZGAR HIZI ÖNGÖRÜSÜ Oktay Karakuş 1, Ercan E. Kuruoğlu 2, Mustafa A. Altınkaya 1 1 İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Urla, İzmir, 2 ISTI-CNR Via G. Moruzzi, 56124 Pisa, İtalya 1 mustafaaltinkaya@iyte.edu.tr, 1 oktaykarakus@iyte.edu.tr, 2 ercan.kuruoglu@isti.cnr.it ÖZET Enerji kaynaklarının en çok kullanılanlarından birisi olan fosil yakıtlar çevreye verdikleri zarar ve yenilenebilir olmamaları nedeniyle son dönemde popülerliklerini kaybetmektedirler. Yenilenebilir enerjiler burada çok önemli bir alternatif durumundadır. Bunların içerisinden rüzgar enerjisi en çok tercih edilen yöntemlerdendir. Mevcut enerji üretim yöntemleri, üretilecek enerjinin kontrol edilebilecek veya kontrol edilemeyecek parametrelere bağlı olması şeklinde ikiye ayrılabilir. Rüzgar yenilenebilir bir kaynak olmasına karşın rüzgardan enerji üretimi rüzgarın varlığına, gücüne ve yönüne bağlıdır. Bir ülkenin her bir anda ne kadar enerji gereksinimi olacağı yaklaşık olarak bellidir. Doğru bir enerji üretim politikası, gereksinim duyulan enerjinin üretilebildiği kadarının yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesi, geri kalanının ise diğer kaynaklardan üretilmesi şeklinde olmalıdır. Bu yüzden, günlük ne kadar rüzgar enerjisinin üretilebileceğinin öngörülmesi büyük önem arz etmektedir. Rüzgar hızının öngörülmesi, rüzgar gücüne doğrudan ulaşmak anlamına geldiği için önem kazanmaktadır. Çeşme Yarımadası, yüksek rüzgar enerjisi potansiyeli nedeniyle Türkiye'de rüzgar enerjisi yatırımı yapmak için öne çıkan bölgelerdendir. Bu bildiride, Çeşme yarımadasındaki 3 farklı bölge olan Seferihisar, Çeşme ve Karaburun için 213 yılı ekim ayı ve 214 yılı eylül ayı rüzgar bilgisi detaylı şekilde analiz edilecektir. Bu geçmiş 1 yıllık rüzgar bilgisinden rüzgar hızı ölçümleri kullanılarak, rüzgar hızının iki güne kadar öngörülme performansını klasik yöntemlere oranla iyileştirecek bir model önerilecektir. 1. GİRİŞ Enerji tüketiminde çoğunlukla kullanılan fosil yakıtların çevreye zarar veren ve tükenebilir olması, ayrıca maaliyet olarak da yüksek maaliyetli olması, enerji üretim politikasını yönetenleri yeni arayışlara itmiştir. Her geçen gün, küresel ısınma gerçeğinin farkındalığının toplumun her kesimi tarafından kabulu de, daha alternatif ve çevreci kaynakların kullanımını zorunlu kılmıştır. Güneş, Su, Rüzgar gibi doğal kaynaklar, yenilenebilir olmaları nedeniyle öncelikli olarak tercih edilen yöntemlerdir. Türkiye bölgesel olarak ciddi bir rüzgar enerjisi potansiyeline sahiptir ve planlamalar doğrultusunda, enerji üretimi katmanlarında kendine yer bulmaktadır. Elektrik Mühendisleri Odası (EMO) nın verilerine göre Türkiye de 212 yılında kurulu gücün %3 gibi bir değeri rüzgar enerjisinden elde edilirken, bu değer Mart 215 itibari ile %5 değerine ulaşmıştır. Türkiye deki bu bölgeler içerisinde Ege bölgesi rüzgar enerjisi üretimi açısından ilk sırada bulunmaktadır. Kuşkusuz ki Ege bölgesi içinde İzmir ve özellikle Çeşme yarımadası oldukça önemli bir yer tutmaktadır [1]. Rüzgar enerjisinin bu önemi, gün içerisinde anlık ne kadar eneri üretileceğinin planlanmasının da önemini arttırmıştır. Rüzgar enerjisinin rüzgar hızı ile doğrudan ilişkisi, rüzgar hızının

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 58 öngörülmesi ile rüzgar enerjisi planlamasını imkanlı kılmıştır. Rüzgar hızı öngörülerinde, birçok faklı yöntem kullanılabilmektedir. Burada sözkonusu yöntemin başarımını, yapılacak öngörünün ileriye doğru zaman peryodu doğrudan belirlemektedir. Kısa süreli olarak adlandırabileceğimiz 1-6 saat ileri rüzgar öngörüsünde, literatürde birçok farklı model denenmiş ve genelde doğrusal modeller bu tarz öngörülerde, karmaşıklık olarak basit yöntemler oldukları için ön plana çıkmışlardır [2-5]. Bu doğrusal sistemleri örnek vermek gerekirse, özbağlanımlı (autoregressive - AR), özbağlanımlı yürüyen ortalama (Autoregressive Moving Average - ARMA) ve özbağlanımlı tümleşik yürüyen ortalama (Autoregressive Integrated Moving Average - ARIMA) söylenebilir. Rüzgar hızının doğrusal modellerle öngörülmesinin başarımı, ileri öngörü peryodunun arttığı durumlarda ciddi oranda düşmektedir. Bunun en önemli sebeplerinden birisi, rüzgar hızının doğrusal olmayan karakteridir [6]. Literatürde, doğrusal olmayan modeller ile rüzgar hızı öngörüleri gerçekleştirilmiş ve ileri öngörü peryodunun daha yüksek olduğu (12-24-48 saaat gibi) değerlerde, doğrusal modellere oranla daha yüksek bir öngörü başarımı elde edilmiştir [6-1]. Ayrıca [11] de literatürdeki rüzgar hızı öngörüsü yöntemleri ile ilgili genel bir literatür taraması sunulmuş ve [12] de Mycielski algoritması temelli rüzgar hızı öngörüsü çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu bildiride, Çeşme yarımadasındaki üç farklı bölge olan Çeşme, Seferihisar ve Karaburun bölgelerine ait 1 yıllık rüzgar bilgisi detaylı şekilde analiz edilip, şekillerle sunulacaktır. Yine aynı 1 yıllık geçmiş rüzgar bilgisinden rüzgar hızı kullanılarak 2 güne kadar ileri öngörü periyodu olan öngörüler yapılacaktır. Bu öngörüler için, doğrusal olmayan ancak parametreler cinsinden doğrusal özelliği ile gerçeklemesi diğer doğrusal olmayan modellere oranla daha basit bir model olan, Polinom AR (Polynomial AR - PAR) modeli temelli bir yöntem önerilecektir. Bu modelin başarımı, doğrusal model olan AR model ile karşılaştırılacaktır. Bildirinin geri kalanı şu şekilde oluşmaktadır. Kullanılacak yöntemler 2. Bölüm de bahsedilecektir. Öngörülerde kullanılan rüzgar bilgisi ile ilgili detaylar 3. Bölüm içerisinde anlatılacaktır. 4. Bölüm sözkonusu öngörülerin yapıldığı benzetim ortamını ve 5. Bölüm ise bu benzetim sonuçlarını içerecektir. Çalışma sonuçlar ve değerlendirme ile son bulacaktır. 2. YÖNTEM Bu bölüm içerisinde, rüzgar hızı bilgisini modellemede kullanılacak iki yöntem olan AR ve PAR modeller ile ilgili açıklama ile öngörü yaparken kullanılacak yöntem, T-adım ileri öngörü, ile ilgili açıklamalar yapılacaktır. 2.1. ZAMAN SERİSİ YÖNTEMLERİ Modelleme çalışmalarında gerçeklemeleri daha kolay ve karmaşıklıkları daha az olduğu için doğrusal modeller tercih edilmektedir. Aslında birçok gerçek hayat problemi doğrusal olmayan karakter göstermektedir. Dolayısı ile bu problemlerin modellenmesinde doğrusal olmayan modeller kullanmak daha mantıklı sonuçlar verecektir. Böyle olmasına karşın, doğrusal olmayan modellerin katsayı kestirim yöntemlerindeki karmaşıklık nedeniyle bu modellerin kullanımı sınırlı kalmıştır [13]. Sözkonusu doğrusal olmayan modellerden bir tanesi olan PAR model, bu tarz model kullanımının gerekli olduğu durumlarda, parametreler cinsinden doğrusal (Linear-in-theparameters) karakteri ile doğrusal modeller için kullanılan yöntemlerin kullanılmasına imkan tanımakta ve diğer doğrusal olmayan modeller ile aynı sıkıntıları taşımamaktadır. PAR modeller (1)'deki şekilde ifade edilmektedir [13];

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 59,,,,. (1) Burada sıfır ortalamalı varyanslı bir beyaz gürültüyü,,, ve, birinci dereceden, ikinci dereceden ve 'inci dereceden PAR katsayılarını, doğrusal olmama derecesini ve ise AR hafızasını temsil etmektedir. Bir PAR modeli kısaca, P (k) AR(p) şeklinde ifade edilebilmektedir. Denklem (1) deki ifadede polinom derecesinin 1 olduğu durum, literatürde AR model olarak bilinen modele karşılık gelmektedir. AR(p) modeller aşağıdaki denklemdeki şekilde ifade edilmektedir. Burada AR katsayılarını temsil etmektedir. 2.2. T-ADIM İLERİ ÖNGÖRÜ. (2) T-adım ileri öngörü işlemi, herhangi bir ortam içerisinde gözlemlenmiş, örnekli bir bilgi nin belirli uzunlukta bir parçasını kullanarak, örnek ilerideki değerinin yaklaşık değerinin hesaplanması işlemi olarak tanımlanabilir. Söz konusu bilgi vektörü,,, şeklinde tanımlanabilir. Belirtilen zaman serisine göre, geçmiş bilginin uzunluğunda bir kısmı kullanılmak ve adım ilerisi öngörülmek isteniyorsa bu aşağıdaki denklemdeki gibi ifade edilebilir [14].,,,. (3) Burada adım ilerideki öngörülmüş değeri,. ise öngörünün yapılacağı fonksiyonu temsil etmektedir. Örnek bir öngörüye ait görsel, Şekil 2-1 de gösterilmektedir. Şekil 2-1. T-adım ileri öngörü örnekleri. (a) 1-adım ileri öngörü, (b) 2-adım ileri öngörü, (c)3-adım ileri öngörü [15]

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumuu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 6 3. ÇEŞME YARIMADASII RÜZGAR BİLGİSİ Ege bölgesi, Elektrik Üretim A.Ş. nin verilerine göre [16] Türkiye nin rüzgar potansiyelinin yaklaşık %43 ünüü oluşturarak 1. sıradaki bölgesi durumundadır. İzmir şehri, işletmedeki Rüzgar Enerji Santralleri(RES) nin kurulu güç bakımından %18 lik kısmını oluşturmaktadır. Bu veriler ışığında, İzmir inn rüzgar enerjisi açısından oldukça önemli birr merkez olduğunu söylemek kaçınılmazdır. İzmir içerisinde ise en önemli bölgelerden birisi Çeşme yarımadasıdır. İzmir iline ait rüzgar atlası görseli Şekil 3-1 de gösterilmiştir. Şekil 3-1. İzmir ili REPA haritası [17] Çeşme yarımadasının 3 farklı bölgesi olan, Çeşme, Karaburun ve Seferihisar bölgelerine ait 213 yılı Ekim ve 214 yılı Eylül ayları arasındaki 12 aylık rüzgar bilgisi, bu çalışmada kullanılacaktır. Sözkonusu rüzgar hızı bilgisi, T.C. Orman ve Suu İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğüü tarafından toparlanmış t olan saatlik ortalama rüzgar hızı ve yönü bilgisidir. Bu bölüm içerisinde her bir bölgeye ait bilgi ile ilgili detaylı analizler yapılacaktır. 3.1. ÇEŞME RÜZGAR BİLGİSİ ANALİZİ Çeşme bölgesinee ait rüzgar bilgisi, 1 metre yükseklikten ölçülmüş rüzgar hızı ve yönü verilerini içermektedir. Şekil 3-2.(a) dan rahatça görüleceği gibi, Çeşme bölgesinin rüzgar hız değerleri -1m/s değerler arasında ve büyük bir çoğunlu -4 m/s m hızında esen rüzgarlardan meydana gelmektedir. Aylar bazında değerlendirmee yapmak gerekirse, tüm aylarda ortalama o rüzgar hızı 3m/s nin altındadır. En yüksek ortalama hız değeri Mart ayında kaydedilmiş olup, diğer aylar yaklaşık birbiri ile yakın değerler içermektedir. Maksimum hız Ocak ayı içersinde kaydedilmiş ve 1 m/s civarında bir değerdir. Aylık ortalama hızz ve maksimum hız değerleri Şekil 3-3 teki görsellerde gösterilmektedir. Yukarıda bahsedilen hızlarda esen rüzgarın yönü değerlendirildiğinde ise yaklaşık %5 civarında kısmının Kuzey yönünden estiği görülmektedir. Bununla ilgili rüzgar gülü görseli Şekill 3-4 te gösterilmektedir.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 61 Gerçekleşme Sayısı Gerçekleşme Sayısı Gerçekleşme Sayısı 15 1 5 15 1 3 Bölge için Rüzgar Hızı Histogramları 2 4 6 8 1 12 Hız m/s (a) 5 2 15 1 5 1 15 2 25 Hız m/s (b) 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hız m/s (c) Şekil 3-2. Üç bölge için rüzgar hızı histogramları. (a)çeşme, (b)karaburun, (c)seferihisar. 3 Çeşme Rüzgar Hızı Analizi Aylık Ortalama Hız 2 1 213-1 213-11 213-12 214-1 214-2 214-3 214-4 214-5 214-6 214-7 214-8 214-9 (a) 11 Aylık Maksimum Hız 1 9 8 7 6 213-1 213-11 213-12 214-1 214-2 214-3 214-4 214-5 214-6 214-7 214-8 214-9 (b) Şekil 3-3. Çeşme bölgesi için rüzgar hızı analizi. (a)aylık ortalama rüzgar hızı, (b)aylık maksimun rüzgar hızı.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 62 Kuzey %57 %46 %34 %23 Batı %11 1 2 3 4 5 Doğu Güney Şekil 3-4. Çeşme bölgesi için rüzgar yönü dağılımı. 3.2. KARABURUN RÜZGAR BİLGİSİ ANALİZİ Karaburun bölgesine ait rüzgar bilgisi, yine Çeşme bölgesindeki gibi 1 metre yükseklikten ölçülmüş rüzgar hızı ve yönü bilgilerini içermektedir. Şekil 3-2.(b) den görüleceği gibi, Karaburun bölgesinin rüzgar hız değerleri, diğer bölgelere oranda çok daha yüksek bir aralıkta -2m/s değerler arasında dağılım göstermektedir. Bu değerlerin çoğunluğu ise -1 m/s hız aralığına yerleşmiştir. Aylar bazındaki değerlendirmeye göre, en yüksek ortalama hız değeri Mart ayında gözlemlenmiştir ve tüm aylarda ortalama rüzgar hızı 6m/s nin altındadır. Maksimum hız Mayıs ayı içersinde kaydedilmiş ve 2 m/s değerinin üzerindedir. Aylık ortalama hız ve maksimum hız değerleri Şekil 3-5 teki görsellerde gösterilmektedir. Rüzgar yönü değerlendirmesi diğer bölgelerle paralel olarak çıkmakta ve yaklaşık %5 civarında kısmının Kuzey yönünden estiği görülmektedir. Bununla ilgili rüzgar gülü görseli Şekil 3-6 te gösterilmektedir. 3.3. SEFERİHİSAR RÜZGAR HIZI BİLGİSİ Seferihisar bölgesi Çeşme ve Karaburun a kıyasla daha iç bir bölge konumundadır. Diğer iki bölgedeki ölçüm şartlarında yapılan ölçüm sonuçlarına göre, 1 yıllık rüzgar hızı bilgisinin dağılımı Şekil 3-2.(c) de verilmiştir. Seferihisar diğer bölgelere oranla daha düşük hızlarda esen bir rüzgar potansiyeline sahiptir. Rüzgar hızları -8m/s arasında dağılım göstermiştir. Aylık ortalama rüzgar hızı değerleri 2.5m/s değerinin altındadır ve en yüksek ortalama hız değerleri Mart ve Temmuz aylarında kaydedilmiştir. Maksimum hız Ocak ayında gözlemlenmiş ve 8.5m/s değerindedir. Bu değerlere ait görseller Şekil 3-7 de gösterilmiştir. Rüzgar yönü bilgisi, Diğer üç bölgede olduğu gibi %5 oranında Kuzey yönünden esmektedir ve bu bilgi ile ilgili olan görsel Şekil 3-8 de gösterilmektedir.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 63 6 Karaburun Rüzgar Hızı Analizi Aylık Ortalama Hız 4 2 213-1 213-11 213-12 214-1 214-2 214-3 214-4 214-5 214-6 214-7 214-8 214-9 (a) 22 Aylık Maksimum Hız 2 18 16 14 12 213-1 213-11 213-12 214-1 214-2 214-3 214-4 214-5 214-6 214-7 214-8 214-9 (b) Şekil 3-5. Karaburun bölgesi için rüzgar hızı analizi. (a)aylık ortalama rüzgar hızı, (b)aylık maksimun rüzgar hızı. Kuzey %57 %46 %34 %23 Batı %11 1 2 3 4 5 Doğu Güney Şekil 3-6. Karaburun bölgesi için rüzgar yönü dağılımları.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 64 2.5 Seferihisar Rüzgar Hızı Analizi Aylık Ortalama Hız 2 1.5 1.5 213-1 213-11 213-12 214-1 214-2 214-3 214-4 214-5 214-6 214-7 214-8 214-9 (a) 9 Aylık Maksimum Hız 8 7 6 5 213-1 213-11 213-12 214-1 214-2 214-3 214-4 214-5 214-6 214-7 214-8 214-9 (b) Şekil 3-7. Seferihisar bölgesi için rüzgar hızı analizi. (a)aylık ortalama rüzgar hızı, (b)aylık maksimun rüzgar hızı. Kuzey %57 %46 %34 %23 Batı %11 1 2 3 4 Doğu Güney Şekil 3-8. Seferihisar bölgesi için rüzgar yönü dağılımları.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 65 4. BENZETİM Benzetim çalışmalarında, 3. Bölüm de detaylı analizi yapılan üç bölgeye ait 1 yıllık rüzgar hızı bilgileri kullanılmıştır. Bu rüzgar hızı bilgisi eğitim verisi olarak kullanılmış ve 2. Bölüm de anlatılan zaman serisi yöntemleri olan AR ve PAR modellere ait olan model katsayıları en küçük kareler (Least Squares - LS) yöntemi ile kestirilmiştir. LS yöntemi ile elde edilen model katsayıları yardımıyla, eğitim verisinin geçmiş değerleri kullanılarak, denklem (1) ve (2) verilen denklemler ile t-adım ileri öngörüler hesaplanmıştır. Hesaplanan öngörülerde 214 yılı Ekim ayı rüzgar bilgisi test verisi olarak kullanılmış ve öngörü başarımı kök ortalama karesel hata (Root Mean Square Error - RMSE) kriteri hesaplanarak değerlendirilmiştir. Karşılaştırılacak modeller olarak, 3 doğrusal (AR(1), AR(2) ve AR(3)) ve 3 doğrusal olmayan (P (2) AR(1), P (2) AR(2) ve P (2) AR(3)) model seçilmiştir. Her bir model için t-adım ileri öngörü nin 1, 6, 12, 24, 36 ve 48 değerleri için hesaplanmıştır. RMSE değerleri, öngörü işlemi 5 kere tekrarlanarak hesaplanmıştır ve sonuç tablolarında bu 5 benzetimin RMSE değerlerinin ortalaması ve standart sapma değerleri verilmiştir. Tablolardaki altı çizili ve yatık yazılı değerler o bölge ve o değeri için en düşük RMSE değerini göstermektedir. Bu çalışmadaki tablolarda verilen RMSE sonuçlarının bir kısmı önceki çalışmamız olan [18] de sunulmuştur. 5. SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME Çizelge 1, 2 ve 3 te sırası ile Çeşme, Karaburun ve Seferihisar bölgelerine ait t-adım ileri öngörülerin RMSE değerleri verilmektedir. Bu değerler ayrı ayrı incelendiğinde, 3 bölge içinde en düşük RMSE değerini 12 saat e kadar ileri öngörü peryodu olan öngörülerde doğrusal modeller, 12 saat üzerindeki öngörülerde ise doğrusal olmayan modeller vermiştir. Şekil 5-1 de Seferihisar bölgesine ait 1-saat ileri öngörünün P(2)AR(3) modeli için olan sonucu gerçek değer ile karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Şekil 5-2 de Çeşme bölgesine ait 24-saat ileri öngörü sonucu gerçek değer, en iyi model P(2)AR(3) ve doğrusal model AR(3) model arasındaki karşılaştırma şeklinde verilmiştir. Şekil 5-3 de Karaburun bölgesine ait 36-saat ileri öngörü sonucu gerçek değer, en iyi model P(2)AR(1) ve doğrusal model AR(1) model arasındaki karşılaştırma şeklinde verilmiştir. Tablolar ve şekiller ile verilen sonuçlardan, uzun süreli rüzgar hızı öngörülerinde, özellikle 12 saat üzeri öngörülerde doğrusal modellerin başarımının PAR modele kıyasla oldukça düşük olduğu gözlemlenmektedir. Hedeflenen ileri öngörü peryodunun kısa olması rüzgar hızı verisinin doğrusal olmayan karakterini maskelediği için, doğrusal modeller burada daha başarılı sonuçlar vermektedir. Fakat ileri öngörü peryodu arttıkça, doğrusal modeller ancak yerel yaklaştırma sağlayabiliyorken doğrusal olmayan modeller daha geniş bir pencerede yaklaştırma yapabiliyor. Dolayısı ile AR modellerin başarımı azalıyor. Gelecek çalışmalarda, rüzgar verisine ait model seçimini ve yapılan öngörüsünü Bayesçi yöntemlerle gerçekleştirerek, kullanılan veriye en uygun modelin kullanılması ile yapılan öngörülerin başarımının arttırılması amaçlanmaktadır.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 66 6 5 Test Verisi P (2) AR(3) 1-saat Seferihisar Rüzgar Hizi, (m/s) 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Saat Şekil 5-1. Seferihisar rüzgar hızı öngörüsü (1-saat ileri) 5 4.5 4 Test Verisi P (2) AR(3) 24-saat Çesme AR(3) 24-saat Çesme Rüzgar Hizi, (m/s) 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Saat Şekil 5-2. Çeşme rüzgar hızı öngörüsü (24-saat ileri) 8 7 6 Test Verisi P (2) AR(1) 36-saat Karaburun AR(1) 36-saat Karaburun Rüzgar Hizi, (m/s) 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Saat Şekil 5-3. Karaburun rüzgar hızı öngörüsü (36-saat ileri)

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 67 Çizelge 1. Çeşme için 1-48 saat ileri öngörü RMSE değerleri 1 Saat 6 Saat 12 Saat Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma AR(1),162,3,8341,6 1,478,9 AR(2),6252,3,899,6 1,595,8 AR(3),8174,3,954,5 1,428,7 P (2) AR(1),3655,3,9246,6 1,1891,6 P (2) AR(2),6573,3,933,5 1,81,6 P (2) AR(3),8319,3,9529,5 1,746,5 24 Saat 36 Saat 48 Saat Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma AR(1) 2,722,9 2,3865,8 2,5349,9 AR(2) 1,535,9 1,8837,8 2,1244,1 AR(3) 1,389,8 1,6789,1 1,9133,1 P (2) AR(1) 1,4366,8 1,6298,353 1,9586,661 P (2) AR(2) 1,314,8 1,4233,5 1,482,7 P (2) AR(3) 1,2536,6 1,3724,7 1,4434,7 Çizelge 2. Karaburun için 1-48 saat ileri öngörü RMSE değerleri 1 Saat 6 Saat 12 Saat Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma AR(1),1385,5,7617,12 1,3933,15 AR(2) 1,23,5 1,3716,11 1,7575,14 AR(3) 1,6389,5 1,6113,11 1,8299,13 P (2) AR(1),2948,4 1,1315,1 1,69,9 P (2) AR(2) 1,2628,4 1,5582,11 1,8594,1 P (2) AR(3) 1,664,5 1,7376,9 1,9275,12 24 Saat 36 Saat 48 Saat Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma AR(1) 2,355,19 3,215,15 3,483,18 AR(2) 2,5494,15 3,1527,17 3,5791,2 AR(3) 2,424,17 2,9188,18 3,3263,22 P (2) AR(1) 2,756,13 2,3267,17 2,4894,18 P (2) AR(2) 2,298,14 2,4326,18 2,5857,18 P (2) AR(3) 2,1969,15 2,461,17 2,5718,15

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 68 Çizelge 3. Seferihisar için 1-48 saat ileri öngörü RMSE değerleri 1 Saat 6 Saat 12 Saat Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma AR(1),1726,2,8558,6 1,3849,7 AR(2),6177,2,894,5 1,488,6 AR(3),7789,3,8718,5 1,19,5 P (2) AR(1),4341,2,8927,4 1,179,5 P (2) AR(2),6683,3,8866,4 1,268,4 P (2) AR(3),7976,3,9129,4 1,162,6 24 Saat 36 Saat 48 Saat Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma Ortalama S.Sapma AR(1) 1,971,8 2,186,7 2,1867,7 AR(2) 1,4694,8 1,7517,7 1,936,7 AR(3) 1,3276,6 1,5856,6 1,7746,7 P (2) AR(1) 1,2479,47 1,2679,134 1,2651,4 P (2) AR(2) 1,1846,5 1,2395,5 1,2524,5 P (2) AR(3) 1,1561,5 1,2223,5 1,2448,5 TEŞEKKÜR Bu çalışmada kullanılan rüzgar bilgisini, çalışmamızda kullanabilmemiz açısından bize sağlayan T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü'ne teşekkür ederiz. KAYNAKLAR [1] TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası, 215, Türkiye Elektrik Enerjisi İstatistikleri http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=88369#.vuky1_ntmko. [2] JC Palomares-Salas, JJG De la Rosa, JG Ramiro, J Melgar, A Agüera, and A Moreno, 29, Comparison of models for wind speed forecasting, in Proc. International Conference on Computational Science. [3] A Sfetsos, 2, A comparison of various forecasting techniques applied to mean hourly wind speed time series, Renewable energy, vol. 21, no.1, pp. 23 35. [4] P Chen, T Pedersen, B Bak-Jensen, and Z Chen, 21, ARIMA-based time series model of stochastic wind power generation, Power Systems, IEEE Transactions on, vol. 25, no. 2, pp. 667 676. [5] P Gomes and R Castro, 212, Wind speed and wind power forecasting using statistical models: Autoregressive moving average (ARMA) and artificial neural networks (ANN), International Journal of Sustainable Energy Development, vol. 1, no. 1/2. [6] MG De Giorgi, A Ficarella and M Tarantino, 211, Error analysis of short term wind power prediction models, Applied Energy, 88(4), 1298-1311. [7] D Lee and R Baldick, 214, Short-term wind power ensemble prediction based on Gaussian processes and neural networks, Smart Grid, IEEE Transactions on, vol. 5, no. 1, pp. 51 51. [8] YA Katsigiannis, AG Tsikalakis, PS Georgilakis and ND Hatziargyriou, 26, Improved wind power forecasting using a combined neuro-fuzzy and artificial neural

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 69 network model, In Advances in Artificial Intelligence, 15-115, Springer Berlin Heidelberg. [9] TG Barbounis, JB Theocharis, MC Alexiadis and PS Dokopoulos, 26, Long-term wind speed and power forecasting using local recurrent neural network models, Energy Conversion, IEEE Transactions on, 21(1), 273-284. [1] A Kusiak, H Zheng and Z Song, 29, Wind farm power prediction: a data mining approach, Wind Energy, 12(3), 275-293. [11] I Colak, S Sagiroglu, and M Yesilbudak, 212, Data mining and wind power prediction: A literature review, Renewable Energy, vol. 46, pp. 241 247. [12] FO Hocaoğlu, M Fidan and ÖN Gerek, 29, Mycielski approach for wind speed prediction, Energy Conversion and Management, 5(6), 1436-1443. [13] EE Kuruoğlu, 22, Nonlinear least lp-norm filters for nonlinear autoregressive α-stable processes, Digital Signal Processing, vol.12, no. 1, pp.119 142. [14] H Cheng, P-N Tan, J Gao, and J Scripps, 26, Multistep-ahead time series prediction, in Advances in Knowledge Discovery and Data Mining, pp. 765 774. Springer. [15] A Kusiak, H Zheng, and Z Song, 29, Short-term prediction of wind farm power: a data mining approach, Energy Conversion, IEEE Transactions on, vol. 24, no. 1, pp. 125 136. [16] [16] H Alış, 213, Türkiye de Rüzgar Enerjisi Sunumu, Elektrik Üretim A.Ş. Genel Müdürlüğü. [17] T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü, 215, Rüzgar Enerjisi Potansiyeli Analizi Haritaları, http://www.eie.gov.tr/yekrepa/izmir-repa.pdf. [18] O Karakuş, EE Kuruoğlu and MA Altınkaya, 215, Polinom Özbağlanımlı Model ile Uzun Süreli Rüzgar Hızı Öngörüsü, Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 215 23rd. IEEE.

3. İzmir Rüzgâr Sempozyumu // 8-1 Ekim 215 // İzmir 7